不同大豆与大豆花叶病毒组合中胼胝质的荧光标记及其功能初探

选用6个大豆品种与4个不同的大豆花叶病毒株系,分别组成抗病级别不同的组合,通过对接种叶片与上位叶症状观察、苯胺蓝染色辅以荧光显微镜观察和药物学试验,探讨了不同抗病级别组合中胼胝质（即β-l,3-葡聚糖）积累的特点及其在大豆抵抗大豆花叶病毒侵染过程中的作用。试验结果表明,大豆接种病毒后,在抗病级别分别为0-3的各个组合的叶肉细胞中,在侵染早期（接种后6-72 h）不同的组合在不同时间点分别观察到了胼胝质荧光,且胼胝质荧光出现的时间与抗病级别密切相关,即品种的抗病性越强在侵染点处观察到胼胝质的时间越早;而在抗病级别为5的组合中一直未能观察到胼胝质荧光。另外,在抗病级别为0级和1级的各组合中给叶片预注射2-DDG(2-deoxy-D-glucose,一种胼胝质合成抑制剂）再接种病毒,在上位叶能观察到坏死斑的出现并且通过RT-PCR能够检测到大豆花叶病毒外壳蛋白基因。以上结果表明,大豆被大豆花叶病毒侵染后,品种的抗病性越强就会在侵染点处越早的积累胼胝质,胼胝质的沉积与大豆抗病毒侵染密切相关。     

水稻受稻瘟菌侵染后发病初期的细胞学反应

采用致病性不同的3个稻瘟菌株接种水稻IR64品种。结果显示：在抗性反应中,病菌接种后水稻细胞中形成原生质颗粒,逐渐向病菌侵入部位聚集;原生质浓缩及沉积的形成、细胞坏死与病菌侵染菌丝的受抑制在时间和空间上是一致的。在中度抗性反应中,原生质颗粒化的时间延迟。在感病反应中,尚未观察到水稻细胞质浓缩现象。病菌侵染后寄主细胞在蓝光激发下的自发荧光表明,在寄主细胞中有多酚类物质的产生和积累。抗性反应中稻瘟菌接种后多酚类物质产生早,荧光范围大而强;中度抗性反应中,多酚类物质产生迟,荧光范围小而弱;而在感病反应中,难以观察到寄主细胞的自发荧光。胼胝质、磷脂酶Dγ(phospholipase Dγ,PLDγ)产生和积累的趋势与多酚类积累的情况大致是相似的。不同互作类型寄主细胞中多酚类物质、胼胝质和PLDγ产生和积累的差异表明,这些物质在水稻的抗病性中起了重要作用。     

水稻受稻瘟菌侵染后发病初期的细胞学反应

采用致病性不同的3个稻瘟菌株接种水稻IR64品种.结果显示在抗性反应中,病菌接种后水稻细胞中形成原生质颗粒,逐渐向病菌侵入部位聚集;原生质浓缩及沉积的形成、细胞坏死与病菌侵染菌丝的受抑制在时间和空间上是一致的.在中度抗性反应中,原生质颗粒化的时间延迟.在感病反应中,尚未观察到水稻细胞质浓缩现象.病菌侵染后寄主细胞在蓝光激发下的自发荧光表明,在寄主细胞中有多酚类物质的产生和积累.抗性反应中稻瘟菌接种后多酚类物质产生早,荧光范围大而强;中度抗性反应中,多酚类物质产生迟,荧光范围小而弱;而在感病反应中,难以观察到寄主细胞的自发荧光.胼胝质、磷脂酶Dγ(phospholipase Dγ,PLDγ)产生和积累的趋势与多酚类积累的情况大致是相似的.不同互作类型寄主细胞中多酚类物质、胼胝质和PLDγ产生和积累的差异表明,这些物质在水稻的抗病性中起了重要作用.     

芝麻病毒病病原研究——Ⅰ.芝麻矮化坏死病害的鉴定

在湖北武昌芝麻上分离到的矮化坏死分离物(DNe-I)侵染芝麻引起严重矮化,叶片皱缩坏死。它能够摩擦接种侵染7科14种植物。在苋色藜、千日红上引起局部坏死斑,侵染油菜和百日菊引起系统花叶和黄化。DNe-I能够被桃蚜、花生蚜以非持久性方式进行传播。病毒体外稳定性状:存活期4天,钝化温度60～65℃,稀释限点4×10~(-4)。提纯病毒为线状粒体,长度为770nm。病毒外壳蛋自为单一亚基组成,分子量为30,700±600D。制备抗血清微量沉淀法测定其效价为1:256。在油菜病组织中,观察到风轮状及长直片层叠聚体类型的胞质内含体。在血清学性质上,该分离物与芜菁花叶病毒密切相关,与花生轻斑驳病毒和花生斑驳病毒弱相关,与大豆花叶病毒和西瓜花叶病毒不相关。基于上述性质,DNe-I被鉴定为芜菁花叶病毒。这是国内芜菁花叶病毒自然侵染芝麻的首次报道。     

抗病基因Bdv2抑制大麦黄矮病毒复制和运动的分子证据

小麦-中间偃麦草易位系YW642含有一个源于中间偃麦草7X染色体的抗性基因Bdv2,对大麦黄矮病毒GAV株系具有高度抗性。为有效控制该病毒和阐明抗黄矮病机制,采用半定量RT-PCR的方法,研究了大麦黄矮病毒GAV株系在YW642及其感病姊妹系YW641中积累浓度的差异。分别在接种病毒不同时间、不同部位上取样,用半定量RT-PCR的方法来检测GAV的积累浓度。在接种部位,抗病植株中病毒的浓度远远低于感病植株。在侵染的前5d,抗病植株YW642中病毒会有一定程度的复制和积累,但随后病毒浓度开始下降,接种14—16d时没有检测到病毒;而在感病株系中,病毒积累的浓度远远高于抗病植株,并一直维持一个较高的浓度。在未接种部位．感病植株中可检测到较高浓度的病毒,说明病毒能从接种点很快运动到未接种部位,并大量复制。而在抗病系YW642中,未接种部位始终未检测到病毒。实验结果从分子水平上证明,在抗病植株中BYDV的复制和运动均受到了极大的抑制：这是抗病基因Bdv2与BYDV互作后,激活了一系列防御基因的结果。另外还确定了防御基因诱导表达的时间,为从抗病植株中分离抗病相关基因、研究抗黄矮病机制提供了取样的依据。     

CMV抑制PVYN CP基因沉默及其介导的抗病性

以前曾报道用RNA介导的抗病毒策略,获得了高度抗病的表达马铃薯Y病毒坏死株系外壳蛋白基因(PVY^N CP)的转基因烟草,并对T1、T2代转基因植株进行了遗传和抗病性分析。此次以T,代转基因植株为试验材料,在筛选高度抗病植株并证明其抗病性是基于转基因沉默的基础上,采用Northern杂交的方法,证明CMV侵染抑制了转基因植株中PVY^N CP基因的沉默,而且CMV对PVY^N CP基因沉默的抑制部位是发生在接种后的新生叶上,接种叶及其下部叶片中PVY^N CP基因沉默则未受到影响。采用ELISA方法对CMV PVY^N复合接种的转基因植株进行PVY^N检测,结果表明,接种叶及下部叶没有检测到PVY^N,植株叶片对PVY^N表现为抗病。而在CMV接种后植株新生叶中则检测出了高滴度的PVY^N,植株叶片对PVY^N表现为感病。该文报道了在表达PVY^N CP基因的RNA介导抗性转基因植株中,异源病毒侵染抑制了转基因的沉默,并导致转基因植株的抗病性丧失。     

壳寡糖诱导烟草对TMV长距离移动的影响

采用ELISA-DSM法和半叶枯斑法,测定了壳寡糖(50μg/mL)诱导后普通烟(Nicotiana tabacum)植株体内TMV浓度的变化.ELISA-DSM测定显示,在接种后10 d,仅在接种叶的上位叶和新生叶片中检测到病毒,且病毒浓度仅为不诱导对照的52.7%和38.8%,在下位叶中未检测到病毒;同时,接种叶内病毒增殖严重受抑,接种后10 d,病毒浓度仅为不诱导对照的23.52%.半叶枯斑法检测获得了相同结果,以壳寡糖处理植株的不同叶位的叶片为毒源,产生的枯斑数目都大幅度低于不诱导对照.以上结果证明,壳寡糖处理后TMV的上行和下行长距离移动均明显延迟和减少,下行移动受到的影响更大.透射电镜检查发现,处理植株接种叶的下位叶片韧皮部细胞中没有病毒晶体和病毒粒子,在上位叶片筛管伴胞中仅见少量病毒粒子,两者都未发现任何诱导新生物,也未见其他细胞结构变化.结果表明,壳寡糖处理使烟草对TMV病毒侵染产生了诱导抗病性,系统侵染症状明显减弱;壳寡糖处理对病毒长距离移动的不利影响可能是接种叶片病毒增殖减少所造成的.     

芝麻病毒病害研究：Ⅱ.芝麻黄花叶病病原鉴定

继对芝麻矮化坏死病源研究之后,又对普遍发生的芝麻黄花叶病害分离物(YMo—I)进行了系统鉴定。该分离物普遍存在于各芝麻主产区,普通年份发病率为1～5％。YMo—I侵染芝麻引起叶片褪绿及黄绿相间花叶。摩擦接种能够侵染4科12种(品种)植物。局部侵染苋色藜、昆诺藜;系统侵染大豆、花生、望江南、克氏烟等。该病毒能够由桃蚜、花生蚜、大豆蚜以非持久性方式进行传播。ELISA检测其病株种子带毒率为0.5％,但尚未发现种生病苗。病毒在组织汁液中存活期3天;钝化温度55～60℃,稀释限点4×10~(-3)。提纯病毒为弯曲线状粒体,大小约为13×730nm。并有极易凝聚的趋势。病组织中诱导大量典型PVY第一亚组的风轮形和卷筒状细胞质内含体和少数多边形结晶核内含体。血清学上该病毒与花生条纹病毒(PStV)、西瓜花叶病毒—2(MMV—2)密切相关,与花生斑驳病毒、大豆花叶病毒弱相关;与芜菁花叶病毒不相关。但它不侵染WMV—2的寄主—黄瓜,并且该病害田间的发生流行与芝麻、花生的间作方式以及PStV在花生田间的流行密切相关。根据上述结果,YMo—I分离株被鉴定为花生条纹病毒的一芝麻分离株。     

大豆花叶病毒半夏分离物侵染性克隆构建及鉴定

大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)作为半夏(Pinellia ternata (Thunb.) Breit.)主要病毒病害之一,已对其产量和品质造成严重影响。构建病毒侵染性克隆是反向遗传学研究病毒基因功能、病毒与宿主相互作用的有力工具,为明确SMV侵染半夏的分子机制,开展SMV全长cDNA侵染性克隆的构建特别重要。因此文中利用Gibson体外重组系统对大豆花叶病毒山西半夏分离物(SMV-SXBX)侵染性克隆进行组装,通过农杆菌浸润法接种健康半夏;进一步通过机械传代、逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)证实SMV-SXBX侵染性克隆3′末端含有poly(A)尾56 nt时具有稳定侵染性。该方法便捷、高效,且避免了SMV侵染性克隆在大肠杆菌中的不稳定问题。SMV全长侵染性cDNA克隆的构建,为进一步研究SMV复制和发病的分子机制奠定了基础。     

不同抗性泡核桃对褐斑病病原菌侵染的生理生化响应北大核心CSCD

以抗病和感病泡核桃无性系为实验材料,人工接种褐斑病病原菌后测定不同时期叶片中保护酶活性、总酚、类黄酮、叶绿素含量等相关生理生化指标,探讨不同抗性泡核桃响应褐斑病病原菌侵染的生理生化差异。结果表明:(1)接种病原菌后,感病无性系64叶片带菌率随着侵染时间的增加而升高,且显著高于抗病无性系199(P<0.05)。(2)抗病无性系199和感病无性系64叶片的SOD、POD、CAT、APX和PPO活性随着侵染时间均呈现先升高后降低的变化趋势,其中SOD、POD和APX活性均在16 d时达到最大值;与较感病无性系相比,接种后抗病无性系的POD和APX活性较强;在接种前期(1~16 d),感病无性系PPO活性高于抗病无性系,后期(16~34 d)CAT活性也较抗病无性系高。(3)抗病无性系叶片叶绿素含量始终高于感病无性系;抗病无性系MDA含量在接种后无明显变化,而感病无性系先增加后降低,其细胞膜脂过氧化较重。(4)两个无性系叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量变化较平缓,且差异不显著,在接种后期(34 d)有升高的趋势;接种5 d以后,感病无性系叶片类黄酮和总酚含量始终显著高于抗病无性系。研究发现,泡核桃抗病无性系叶片带菌率较低,较难受到侵染,并且通过提高POD和APX活性以及积累较多叶绿素、可溶性蛋白和可溶性糖来应对病原菌侵染引起的氧化胁迫,抑制病原菌的繁殖,从而提高其抗病能力。     

Soybean alcohol dehydrogenase

Alcohol dehydrogenase was prepared from germinating soybean seeds. Specific activity was increased from 511 to 31316 units. The coenzyme is NAD with a K_m of 10^?4M. Allyl alcohol is oxidized faster than ethanol; with the latter substrate, the K_m is 1.3 × 10^?2M, and the pH optimum 8.7. The enzyme catalyses acetaldehyde reduction, with a K_m of 10^?2M and a pH opt of 7.1. The MW is 53(±5) × 10^?3.     

豆粕发酵制备大豆肽菌株的筛选

微生物发酵豆粕可以降解大豆蛋白为大豆肽,试验以蛋白酶活力和水解度为指标,结合液体发酵和固体发酵工艺考察菌株的发酵能力,从而筛选优良的豆粕发酵菌株。结果表明,通过初筛和复筛获得3株能较好发酵豆粕的芽胞菌菌株,为豆粕发酵工艺的研究奠定了基础。     

优良大豆根瘤菌田间增产效果初报

我所将中国农科院土肥所生物固氮组从佳木斯地区土壤中根瘤分离的快。慢型大豆根瘤菌,从中筛选出的优良菌株２１７８、２１８７及其丸衣、２２３５、混合菌等接种于当地主载大豆品种合丰２５号、３１号、３３号上,表现出较高的田间共生效应,能促进生育、增加根瘤数和固氮量,产量两年比对照增产幅度在９．２—２５．４％,比６１Ａ７６增产４．６—１９．５％。     

Soybean Aphid Infestation Induces Changes in Fatty Acid Metabolism in Soybean

The soybean aphid (Aphis glycines Matsumura) is one of the most important insect pests of soybeans in the North-central region of the US. It has been hypothesized that aphids avoid effective defenses by inhibition of jasmonate-regulated plant responses. Given the role fatty acids play in jasmonate-induced plant defenses, we analyzed the fatty acid profile of soybean leaves and seeds from aphid-infested plants. Aphid infestation reduced levels of polyunsaturated fatty acids in leaves with a concomitant increase in palmitic acid. In seeds, a reduction in polyunsaturated fatty acids was associated with an increase in stearic acid and oleic acid. Soybean plants challenged with the brown stem rot fungus or with soybean cyst nematodes did not present changes in fatty acid levels in leaves or seeds, indicating that the changes induced by aphids are not a general response to pests. One of the polyunsaturated fatty acids, linolenic acid, is the precursor of jasmonate; thus, these changes in fatty acid metabolism may be examples of “metabolic hijacking” by the aphid to avoid the induction of effective defenses. Based on the changes in fatty acid levels observed in seeds and leaves, we hypothesize that aphids potentially induce interference in the fatty acid desaturation pathway, likely reducing FAD2 and FAD6 activity that leads to a reduction in polyunsaturated fatty acids. Our data support the idea that aphids block jasmonate-dependent defenses by reduction of the hormone precursor.     

美国大豆品种Osumi在分离大豆根瘤菌种质资源中的应用

以黑龙江省大豆品种1211、124为对照品种,用美国大豆品种Osumi为宿主品种,进行分离土壤中大豆根瘤菌的试验工作。结果显示,根瘤菌与Osumi结瘤早,结瘤数量和种类多,结瘤状况明显好于对照品种。结果表明,美国大豆品种Osumi是分离土壤中大豆根瘤菌种质资源的有效大豆品种。